專利名稱：熱離子平面發(fā)射器和所屬的用于運(yùn)行x射線管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱離子平面發(fā)射器，該平面發(fā)射器的發(fā)射平面具有通過(guò)該發(fā)射平面中的縫隙形成的導(dǎo)體軌道(Leiterbahn)，以及涉及一種所屬的用于運(yùn)行X射線管的方法。
背景技術(shù)：
例如在DE 10 2006 018 633中描述的熱離子的、可通過(guò)電流來(lái)加熱的平面發(fā)射器被用在X射線管中。該發(fā)射器的形成發(fā)射平面的部分由一個(gè)或多個(gè)薄片組成，該一個(gè)或多個(gè)薄片由諸如鎢的高溫穩(wěn)定的金屬制成。為了獲得在薄片平面的定義范圍內(nèi)的發(fā)射，該發(fā)射器必須被加熱到大約2000-2500攝氏度的高溫。這是借助電流和發(fā)射器材料的固有電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了達(dá)到所定義的歐姆電阻，必須通過(guò)引入盡可能精確的切口或縫隙來(lái)構(gòu)造薄片材料。這種熱離子平面發(fā)射器的發(fā)射器薄片具有加熱電流接頭，通過(guò)這些加熱電流接頭將加熱電流引導(dǎo)通過(guò)發(fā)射器薄片。由于該發(fā)射器薄片所加熱到的高溫，電子從發(fā)射器薄片中發(fā)射出并借助高壓而加速地沖向陽(yáng)極。在從發(fā)射器薄片到陽(yáng)極的路徑上，將所發(fā)射的電子通過(guò)聚焦系統(tǒng)聚焦。在這些電子擊中同樣由諸如鎢的高溫穩(wěn)定金屬制成的陽(yáng)極上的焦斑處時(shí)，通過(guò)電子的制動(dòng)而在陽(yáng)極材料中產(chǎn)生X射線。該聚焦的目的在于，電子在盡可能狹窄的區(qū)域中并且以盡可能均勻的電子分布密度擊中陽(yáng)極。由此尤其是可以在將X射線管用于高分辨率的成像(例如在醫(yī)療診斷設(shè)備中)的情況下達(dá)到高的圖像質(zhì)量。在此，該電子密度分布受到被置入發(fā)射器薄片中的縫隙的布置的影響。但是，除了通過(guò)加熱電流引起的均勻的熱效應(yīng)之外，熱效應(yīng)不可避免地通過(guò)以下方式出現(xiàn)，即要在某個(gè)位置上發(fā)射的電流必須通過(guò)發(fā)射器結(jié)構(gòu)才到達(dá)該位置。該所謂的管電流在至其目的地的路徑上作用為附加的加熱電流，并且放大了熱效應(yīng)。本申請(qǐng)人的測(cè)量表明，隨著管電流的增加放大地形成不對(duì)稱的焦斑。這導(dǎo)致不期望的副作用，例如會(huì)導(dǎo)致X 射線設(shè)備的圖像質(zhì)量變差。在熱離子平面發(fā)射器的公知實(shí)施中，在制造熱離子平面發(fā)射器時(shí)未考慮該效應(yīng)， 或者通過(guò)管電流在加熱電流的兩個(gè)接頭上的對(duì)稱引入而被折衷地接受了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是克服這些缺點(diǎn)并且提供一種改進(jìn)的熱離子平面發(fā)射器和所屬的改善的方法，其中焦斑保持其對(duì)稱的形狀。根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)通過(guò)本發(fā)明的設(shè)備和方法解決。本發(fā)明要求保護(hù)一種熱離子平面發(fā)射器，該熱離子平面發(fā)射器在其發(fā)射平面中具有導(dǎo)體軌道，其中該導(dǎo)體軌道具有至少一個(gè)電流引入點(diǎn)以及至少一個(gè)電流引出點(diǎn)。該熱離子平面發(fā)射器的特征在于，所述導(dǎo)體軌道的寬度是可變的。具有較小寬度的導(dǎo)體軌道例如導(dǎo)致在該導(dǎo)體軌道上降落較高的加熱電壓，并因此達(dá)到較高的局部溫度。具有較大寬度的導(dǎo)體軌道例如導(dǎo)致在該導(dǎo)體軌道上降落的加熱電壓較小，并因此達(dá)到局部較低的溫度。通過(guò)導(dǎo)體軌道的可變寬度，按照有利的方式改變了沿著加熱電流路徑的發(fā)射器結(jié)構(gòu)的電阻， 并具有以下結(jié)果，即在通過(guò)硬件幾何形狀確定的工作點(diǎn)處可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的發(fā)射結(jié)構(gòu)。在此， 該對(duì)稱的發(fā)射結(jié)構(gòu)是指所發(fā)射的電子關(guān)于一個(gè)平面鏡面對(duì)稱的分布。在本發(fā)明的構(gòu)成中，所述導(dǎo)體軌道的寬度可以減小，使得可以在陽(yáng)極上產(chǎn)生對(duì)稱的焦斑。該對(duì)稱的發(fā)射結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電子射線對(duì)稱地?cái)U(kuò)展。由此在聚焦設(shè)備不變的情況下在陽(yáng)極位置上產(chǎn)生對(duì)稱的焦斑。因此尤其是可以在高分辨率的成像中借助X射線實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量的改善。更高的圖像質(zhì)量尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域中意味著可以更好地分辨出組織結(jié)構(gòu)，并且因此可以更精確和更恰當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生醫(yī)療診斷。在本發(fā)明的其它構(gòu)成中，所述導(dǎo)體軌道的寬度從電流引入點(diǎn)到電流引出點(diǎn)一直減小。寬度隨著與電流引入點(diǎn)的距離增大而減小的導(dǎo)體軌道按照有利的方式考慮了以下情況，即管電流隨著與電流引入點(diǎn)的距離增大而減小。此外按照有利的方式，所述導(dǎo)體軌道可以具有曲折形的歷程。導(dǎo)體軌道的曲折形歷程的有利之處在于，該導(dǎo)體軌道可以比例如具有螺旋形歷程的導(dǎo)體軌道更簡(jiǎn)單地制造。在其它實(shí)施方式中，所述導(dǎo)體軌道可以通過(guò)發(fā)射器平面中的縫隙來(lái)形成。由此可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生導(dǎo)體軌道的曲折形的歷程。按照有利的方式，所述導(dǎo)體軌道的寬度可以從電流引入點(diǎn)處的寬度0.307mm減小到電流引出點(diǎn)處的寬度0. 277mm。本發(fā)明還要求保護(hù)一種用于運(yùn)行具有熱離子平面發(fā)射器的X射線管的方法，該熱離子平面發(fā)射器在其發(fā)射平面中具有導(dǎo)體軌道，其中該導(dǎo)體軌道具有至少一個(gè)電流引入點(diǎn)以及至少一個(gè)電流引出點(diǎn)。為此改變導(dǎo)體軌道在該電流引入點(diǎn)和該電流引出點(diǎn)之間的寬度，使得可以在陽(yáng)極上產(chǎn)生對(duì)稱的焦斑。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從下面描述的實(shí)施例以及借助示意性附圖來(lái)給
出ο圖1示出熱離子平面發(fā)射器的發(fā)射器薄片的局部視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出本發(fā)明的熱離子平面發(fā)射器的發(fā)射器薄片1的局部視圖。通過(guò)置入的縫隙2構(gòu)成曲折形歷程的導(dǎo)體軌道3。為了獲得在發(fā)射器薄片1的定義范圍中的發(fā)射，該發(fā)射器必須被加熱到高溫。這是借助通過(guò)導(dǎo)體軌道3的電流引入點(diǎn)4饋入并且在所示出的流動(dòng)方向5上流向電流引出點(diǎn)6的加熱電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。導(dǎo)體軌道3的寬度隨著與電流引入點(diǎn)4的距離增大而減小。同時(shí)，縫隙2的寬度增大。從而第一導(dǎo)體軌道片段7具有比第二導(dǎo)體軌道片段8更大的寬度。相反，縫隙2在第一導(dǎo)體軌道片段7中比在第二導(dǎo)體軌道片段8中更窄。像在第一導(dǎo)體軌道片段7中的寬的導(dǎo)體軌道3意味著在該導(dǎo)體軌道3上降落的加熱電壓更小，并且因此在局部達(dá)到更低的溫度。像在第二導(dǎo)體軌道片段8中的窄的導(dǎo)體軌道3意味著在該導(dǎo)體軌道3上降落更高的加熱電壓，并且因此達(dá)到更高的局部溫度。由此發(fā)射器結(jié)構(gòu)的電阻沿著導(dǎo)體軌道3變化，并且在通過(guò)硬件幾何形狀確定的工作點(diǎn)處可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的發(fā)射結(jié)構(gòu)。該對(duì)稱的發(fā)射結(jié)構(gòu)導(dǎo)致與具有導(dǎo)體軌道3的不變寬度的發(fā)射器薄片相比，電子射線對(duì)稱地?cái)U(kuò)展。由此在聚焦設(shè)備不變的情況下在陽(yáng)極位置上產(chǎn)生
對(duì)稱的焦斑。
附圖標(biāo)記列表
1發(fā)射器薄片
2縫隙
3導(dǎo)體軌道
4電流引入點(diǎn)
5加熱電流的流動(dòng)方向
6電流引出點(diǎn)
7第一導(dǎo)體軌道片段
8第二導(dǎo)體軌道片段
權(quán)利要求
1.一種熱離子平面發(fā)射器，該熱離子平面發(fā)射器在其發(fā)射平面中具有導(dǎo)體軌道(3)， 其中，該導(dǎo)體軌道具有至少一個(gè)電流引入點(diǎn)以及至少一個(gè)電流引出點(diǎn)(6)，其特征在于，所述導(dǎo)體軌道(3)的寬度是可變的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱離子平面發(fā)射器，其特征在于，所述導(dǎo)體軌道(3)的寬度減小，使得能夠在陽(yáng)極上產(chǎn)生對(duì)稱的焦斑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱離子平面發(fā)射器，其特征在于，所述導(dǎo)體軌道(3)的寬度從電流引入點(diǎn)⑷到電流引出點(diǎn)(6) —直減小。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱離子平面發(fā)射器，其特征在于，所述導(dǎo)體軌道 (3)具有曲折形的歷程。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱離子平面發(fā)射器，其特征在于，所述導(dǎo)體軌道 (3)能夠通過(guò)發(fā)射器平面中的縫隙( 來(lái)形成。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱離子平面發(fā)射器，其特征在于，所述導(dǎo)體軌道 (3)的寬度從0. 307mm減小到0. 277mm。
7.一種用于運(yùn)行具有熱離子平面發(fā)射器的X射線管的方法，該熱離子平面發(fā)射器在其發(fā)射平面中具有導(dǎo)體軌道(3)，其中該導(dǎo)體軌道具有至少一個(gè)電流引入點(diǎn)以及至少一個(gè)電流引出點(diǎn)(6)，其特征在于，改變導(dǎo)體軌道(3)在該電流引入點(diǎn)⑷和該電流引出點(diǎn) (6)之間的寬度，使得能夠在陽(yáng)極上產(chǎn)生對(duì)稱的焦斑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱離子平面發(fā)射器和所屬的用于運(yùn)行X射線管的方法。該平面發(fā)射器在其發(fā)射平面中包括導(dǎo)體軌道(3)，其中該導(dǎo)體軌道具有至少一個(gè)電流引入點(diǎn)(4)以及至少一個(gè)電流引出點(diǎn)(6)。該熱離子平面發(fā)射器的特征在于，所述導(dǎo)體軌道(3)的寬度是可變的。通過(guò)導(dǎo)體軌道的可變寬度，按照有利的方式改變了沿著加熱電流路徑的發(fā)射器結(jié)構(gòu)的電阻，并具有以下結(jié)果，即在通過(guò)硬件幾何形狀確定的工作點(diǎn)處可以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的發(fā)射結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01J35/06GK102243960SQ20111011905
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者喬格.弗洛伊登伯格, 岡特.羅里克 申請(qǐng)人:西門子公司